OTKRIĆE STANICA: POVIJEST - BIOLOGIJA - 2025

Otkriće stanica obilježenih, bez sumnje, prije i nakon što je u povijesti znanosti, osobito u području biologije i srodnih prirodnih znanosti. Ovi važni građevni blokovi koji čine sve žive organizme otkriveni su u ranom 17. stoljeću, tijekom 1660-ih, točnije.

Iako se sada može činiti vrlo očitim govoriti o stanicama kao temeljnim jedinicama živih bića, prije njihovog otkrića oni nisu bili u znanstvenoj panorami, niti se puno manje mislilo, da su svi organizmi sastavljeni od jednog ili više ovih,

Grafički prikaz mikroskopa Roberta Hookea (Izvor: Robert Hooke putem Wikimedia Commonsa)

Možda je prikladno sjetiti se onoga što znamo od sedamnaestog stoljeća: da sve što živi na zemlji sastoji se od tih malih stanica. Od tisuća mikroorganizama koji koloniziraju gotovo svako okruženje u biosferi, do makroskopskih životinja i biljaka kojima se hranimo, oni se sastoje od stanica.

Iako različitih oblika, veličina i funkcija, tijelo odraslog čovjeka ima oko 30 trilijuna stanica koje su organizirane u obliku tkiva koje sa svoje strane čine organe i sustave. Najjednostavniji organizmi sastoje se od pojedinačnih stanica koje se šire dijeljenjem u dvije.

Neke grane biologije zadužene su za proučavanje ovih struktura s glavnim ciljem da se sazna više o njihovom molekularnom sastavljanju i kako djeluju u izgradnji jedinki složenih poput višećelijskih životinja i biljaka.

Povijest

Prvi čovjek koji je promatrao i opisao stanice bio je Robert Hooke, engleski fizičar koji je 1665. godine objavio djelo poznato pod nazivom "Micrographia", posvećeno mikroskopskom promatranju i gdje je opisao svoja opažanja rezanja lima od plute.

U radu Micrographia Hooke je nazvao "ćelije" ili "pore" šesterokutne mikroskopske jedinice, raspoređene na način sličan saću, koje je zabilježio pod lećom svog mikroskopa.

Iako je Hooke uveo pojam "ćelija" u znanost, prethodni izum mikroskopa već je postavio presedan u otkrivanju mikroskopskog svijeta, a nekoliko je znanstvenika prije toga napravilo slična opažanja:

-Athanasius Kircher, 1658., već je pokazao da se crvi i druga živa bića razvijaju u propadajućim tkivima.

-U isto vrijeme, njemački prirodoslovac Jan Swammerdam opisao je crvene krvne stanice (eritrociti) kao krvne žile i izjavio da su žabasti embriji sastavljeni od čestica koje izgledaju globularno.

Godine 1676. nizozemski Anton van Leeuwenhoek, amaterski znanstvenik sa strašću prema mikroskopskom svijetu, pred Kraljevskim društvom je proglasio postojanje pokretnih mikroskopskih organizama koje je nazvao "animalcules", a koje danas poznajemo kao protozoe i druga bića jednostaničnih.

Rekonstrukcija jednog od mikroskopa koje je napravio Leeuwemhoek (Izvor: Jeroen Rouwkema putem Wikimedia Commonsa)

Van Leeuwenhoek nije imao sveučilišno obrazovanje, međutim, prepoznao je talente, ne samo kao promatrač i rekorder, već i kao proizvođač mikroskopa, s kojim je vršio svoja otkrića.

Životinjske stanice i biljne stanice

Više od jednog stoljeća nakon uzbudljivih otkrića Roberta Hookea i Antonija van Leeuwenhoeka u ranim 1800-ima, znanstvenici su počeli postavljati više pitanja o tome što čine strukture životinja i biljaka.

Tako je Nijemac Theodor Schwann nastavio proučavati biljne stanice, a Matthias Schleiden, još jedan njemački znanstvenik, počeo je proučavati životinje, shvaćajući da su, poput prvih stanica koje je Hooke opisao u biljnom tkivu plute, i ove sastavljene po ćelijama.

Početak teorije stanica

1831. Robert Brown, škotski botaničar, promatrajući dijelove listova orhideje pod mikroskopom, ustanovio je da žive stanice imaju unutar njih strukturu koju je nazvao "jezgrom", navodeći da je to bitno za njihov opstanak.

Tek 1838. godine, kada su oba njemačka znanstvenika, Schleiden i Schwann, formalno predložila da se svi živi organizmi na zemlji sastoje od stanica i upravo je ta izjava stvorila jedan od prvih postulata danas poznate "Teorije" stanični”.

Schwannove su točne riječi bile "… elementarni dijelovi svih tkiva sastoje se od stanica… postoji univerzalni princip razvoja za elementarne dijelove organizma i taj princip je formiranje stanica…"

Gotovo 20 godina kasnije, Rudolf Virchow, 1855. godine, shvatio je da sve stanice potiču iz već postojeće stanice koja se dijeli, to jest, samo stanice proizvode ostale stanice, kao da su napravile kopije.

Baš kao što su prepoznate i kao elementarne jedinice živih organizama, Virchow je stanice smatrao i osnovnim elementima patoloških procesa. Zahvaljujući ovoj koncepciji, bolesti su se počele promatrati kao stanične promjene u živim bićima.

Unutarnje komponente stanica

Zanimanje za karakteristike stanica povećavalo se sa svakim otkrićem koje je o njemu javno objavljeno. Dakle, ubrzo nakon formulacije stanične teorije, znanstvenici su shvatili da unutrašnjost stanica nije homogena tekućina, već upravo suprotno.

Neki su ga istražitelji, nakon što su ga detaljno pogledali, opisali kao fibrilarni, dok su drugi smatrali da ima retikularni, zrnasti ili alveolarni izgled.

Pojava boljih tehnika fiksacije i bojenja omogućila je točniji opis, što je dovelo do identifikacije različitih struktura sadržanih u stanicama.

Godine 1897. uveden je koncept endoplazmatskog retikuluma, dok je mitohondrije opisao 1890. Carl Benda. Iste godine Camilo Golgi opisao je kompleks koji danas nosi njegovo ime.

Walther Flemming skovao je termin kromatin kada je govorio o vrpcama koje su postale očite tijekom diobe stanica, a 1882. nazvao je ovaj proces podjele "mitozom". Kromosome je 1888. godine detaljno opisao Wilhelm Waldeyer gledajući metafazu, jedan od stadija mitoze koji je opisao Flemming.

Reference

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Bitna stanična biologija. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., i Walter, P. (2015). Molekularna biologija stanice (6. izd.). New York: Garland Science.
3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Molekularna biologija stanice (5. izd.). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
4. Mazzarello, P. (1999). Objedinjujući koncept: povijest ćelije teorije. Nature Cell Biology, 1, 13-15.
5. NatGeo. (2019). National Geographic. Preuzeto 25. srpnja 2019. s www.nationalgeographic.org/news/history-cell-discovering-cell/3rd-grade/
6. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
7. Stansfield, WD, Colomé, JS, & Cano, RJ (2003). Molekularna i stanična biologija. (KE Cullen, ur.). McGraw-Hill e-knjige.